董威
手機信號以電磁波的形式在空氣中進行傳播。手機通信系統由三大部分組成,即手機、基站,還有交換網絡。當我們用手機撥打電話時,手機會把語音轉化成信號,然后通過電磁波的形式,發送到距離最近的基站A,基站A接收到信號之后,再通過交換機轉發到覆蓋對方手機信號的基站B,基站B再把信號發送給對方手機,手機接收到信號之后再把信號轉換成語音,從而實現通話。
火車過隧道時,為什么沒有信號呢?除了部分隧道位置偏僻、隧道過長、環境復雜等原因導致的運營商網絡基礎設施建設覆蓋不全,影響無線信號覆蓋以外,還存在一些其他的原因。首先,電磁波是以直線傳播的,遇到障礙物并不會繞過,如果在傳播途中遇到阻礙電磁波傳播的障礙,信號會被嚴重影響。當火車穿過隧道時,隧道壁會對電磁波產生較嚴重的遮擋致其衰減。其次,當手機與基站之間相對高速運動時,累計多普勒頻移偏差會顯著增加,從而導致語音信號變差。
生活中,“信號不好”的場景可不只有火車過隧道。人群超密集的集會現場,如比賽現場、廟會現場,也會經常出現手機接不通、信息發不出來的現象。這些現象背后的原因是移動通信的帶寬限制。無論2G、3G,還是4G通信系統,每個小區在給定頻段上都有最大用戶數限制,一旦超過上限容量,就會造成網絡擁塞、通話無法接入。
未來,5G網絡將實現快速連續覆蓋,在任何場景下都可以隨意使用手機上網,而不用擔心卡頓問題。隨著通信技術的發展和進步,人們必定會更加便捷地獲取和分享信息。